向可再生能源系统转型可能不会导致净能源下降

几十年来，能源研究人员一直在努力了解完全可再生能源转型的影响。过去的一些研究表明，利用太阳能电池板和风力涡轮机等可再生能源发电的技术可能不会像长期依赖化石燃料的技术那样产生那么多的净能量(即扣除发电所消耗的能量后剩余的能量)。

利兹大学的研究人员最近进行了一项研究，旨在进一步调查这一想法的正确程度，通过比较燃烧化石燃料产生的净能量估计值与可持续能源技术产生的净能量估计值。他们的分析结果发表在《自然能源》杂志上，表明向可再生能源系统的过渡实际上可能不会导致净能量下降。

“对于给定的能源系统，能源投资回报率(EROI)是指输送给社会的能源除以投资的能源的比率，”论文合著者EmmanuelAramendia告诉TechXplore。“一个普遍而持久的观点是，化石燃料的EROI高于可再生能源，因此向社会回报的净能源比可再生能源系统多得多。这种观点质疑在不大幅降低生活水平的情况下实现低碳转型的可能性。”

以往的研究一般在开采的初级阶段(即从油井或其他地点开采的能量)量化化石燃料的能量回报。相比之下，可再生能源系统的回报通常在最终的能量阶段(即以电能形式交付给用户的能量)量化。

这些研究表明，化石燃料产生的可用能源远多于可再生能源。最近的研究，包括2019年发表在《自然能源》杂志上的一篇论文，发现在比较最终能源阶段的能源回报时，化石燃料和可再生能源的能源回报相差并不大。然而，即使是这些研究也没有考虑到只能通过在有用能源阶段进行分析才能估计的因素。

“以前的研究迄今为止未能解释这样一个事实，即太阳能光伏和风能等可再生能源系统可提供电力，而这些电力的最终使用效率(即最终能源载体转化为对社会有价值的能量流的效率，如热能、流动性等)平均比基于化石燃料的载体高得多”，阿拉门迪亚说。

“例如，内燃机(例如汽油或柴油车)的效率在25-35%之间，而电动汽车的效率约为80%。在我们的工作中，我们将分析范围扩展到有用能量阶段，以考虑最终到有用效率的影响。”

作为他们最近研究的一部分，Aramendia和他的同事分析了国际能源署收集的数据，目的是确定化石燃料行业的直接能源使用情况(即现场能源使用情况)。他们还使用了Exiobase投入产出模型(一个包含来自全球43个国家的货币和能源相关数据的数据库)来确定化石燃料产生的能源的间接使用情况(即供应链中的能源使用情况)。